基于現(xiàn)場總線技術(shù)的鐵路信號控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)今社會，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域，對傳統(tǒng)的監(jiān)控模式產(chǎn)生了極大的影響?，F(xiàn)場總線技術(shù)以其結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用低、易于維護(hù)、可靠性高、開放性等多種優(yōu)勢日漸成為自動化領(lǐng)域的熱點(diǎn)?；诂F(xiàn)場總線技術(shù)的控制系統(tǒng)以其諸多優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域引起了一場劃時代的變革。鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸?shù)摹吧窠?jīng)中樞”。在進(jìn)入信息時代的今天，逐步與通信、計算機(jī)技術(shù)走向一體化。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，鐵路信號的傳統(tǒng)理念正在改變，信號的功能逐步擴(kuò)大統(tǒng)一。因此，

2、新建鐵路信號系統(tǒng)以及系統(tǒng)的改造需要一種更安全、更可靠、更高效的解決方案，融合現(xiàn)場總線技術(shù)的鐵路信號控制系統(tǒng)方案，是一種很好的途徑。 本次設(shè)計以寶鋼梅山礦業(yè)公司采礦廠的井下鐵路信號系統(tǒng)為研究對象，采用具有PROFIBUS現(xiàn)場總線通訊技術(shù)的西門子可編程控制器S7-300系列模塊為核心，設(shè)計了井下鐵路信號控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)下位機(jī)采用SIEMENS公司的S7-300系列PLC一套對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，并對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理；上位機(jī)采用工

3、控機(jī)對PLC數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、報警和監(jiān)控；并通過PROFIBUS現(xiàn)場總線組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通訊。 本次設(shè)計的井下鐵路信號系統(tǒng)特點(diǎn)主要采用了可編程邏輯控制器PLC來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以6502繼電器邏輯電路為基礎(chǔ)的繼電聯(lián)鎖鐵路信號控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，底層為PLC構(gòu)成現(xiàn)場控制層，這層中PLC一方面與現(xiàn)場的各種信號相連，如：軌道、道岔、信號燈等，完成對現(xiàn)場信號的采集與對外部設(shè)備的驅(qū)動；另一方面還要通過現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP與上位機(jī)

4、相連，完成各種命令的輸入。中間層為上位模擬現(xiàn)場控制用的工控機(jī)，在這層中可以有多個上位機(jī)，它們一方面通過下層網(wǎng)絡(luò)與PLC相連，完成各種控制功能，和對站場的模擬；另一方面它們通過上層網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程客戶機(jī)相連，從而允許遠(yuǎn)程客戶進(jìn)行模擬站場的瀏覽。最上層網(wǎng)絡(luò)就是遠(yuǎn)程瀏覽用客戶機(jī)，它們通過局域網(wǎng)與中間層的工控機(jī)相連。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可根據(jù)車站規(guī)模的大小、作業(yè)需求的不同，在不改變聯(lián)鎖控制軟件的基礎(chǔ)上通過修改站場靜態(tài)數(shù)據(jù)并增設(shè)相應(yīng)硬件模塊，即可滿足系統(tǒng)